Validation des méthodes de caractérisation des nanomatériaux par la spectrométrie de masse à plasma inductif en 'single particle' mode et 'Dynamic Light Scattering' [NanoVAL]

Last updated on 21-3-2019 by Sébastien Daems
janvier 1, 2016
juin 30, 2016

Source de financement

Federal Science Policy Office (Belspo)

Les services qui travaillent sur ce projet

Chercheurs de projet de Sciensano

Partenaires

Vassili Bozatzidis

En bref

Le nombre et la quantité de biens de consommation et d’applications sur le marché qui utilisent les nanotechnologies augmentent rapidement. Au niveau européen, une plus grande transparence et traçabilité concernant l’utilisation des nanomatériaux dans les biens de consommation sont nécessaires pour protéger la santé humaine. Dans cette perspective, les nanomatériaux utilisés dans l’alimentation et les biens de consommation doivent être étiquetés dans la liste des ingrédients avec le mot « nano » conformément à la législation européenne récente.   En outre, l’utilisation des nanomatériaux dans l’alimentation, les matériaux d’emballage alimentaire ou les produits cosmétiques doit être autorisée avant sa mise sur le marché, ce qui implique la conduite d’une évaluation de la sécurité sanitaire. Dans ces deux cadres, il convient de disposer de méthodes fiables pour détecter et caractériser les nanomatériaux. Ce projet a pour objectif de valider la détection et la quantification des deux nanomatériaux sur la base de deux techniques différentes.

Résumé du projet

Afin de créer des méthodes validées pour la détection et la caractérisation des nanomatériaux dans l’alimentation et les produits de consommation, le service éléments-traces et nanomatériaux de Sciensano a déjà mis sur pied, avant le début du projet NANOVAL, deux méthodes validées pour, respectivement :   i) l’analyse des nanomatériaux d’or et d’argent par la spectrométrie de masse à plasma inductif en mode ‹single particle› et ii) les analyses quantitatives par microscopie électronique en transmission (TEM) pour des matériaux de référence quasi sphériques, avec une distribution de taille quasi monomode et pour des matériaux de test représentatifs. Afin de compléter davantage les études de caractérisation, un dispositif de Dynamic Light Scattering (DLS) a été acheté et par conséquent, les méthodes doivent être validées. Dans cette optique, ce projet a pour objectif de valider la DLS et la spectrométrie de masse à plasma inductif en mode de ‹single particle› pour les nanomatériaux dioxyde de titane (TiO2) et oxyde de cérium (CeO2).

La SP-ICP-MS mesure la masse des particules inorganiques individuelles et à partir de cela un diamètre peut être calculé en supposant une certaine forme de particule (par ex. diamètre sphérique équivalent en masse sphérique). La diffusion dynamique de la lumière mesure le diamètre hydrodynamique des particules et l’exprime comme le diamètre d’une particule sphérique qui possède le même comportement de type mouvement brownien en dispersion. L’analyse quantitative par TEM fournira des informations sur la taille et la forme des particules primaires et de leurs agrégats. Ces informations permettent une meilleure interprétation et un affinement du calcul de la taille de la particule sur la base du diamètre hydrodynamique (DLS) et de la masse (SP-ICP-MS).

Le projet comprend le développement de protocoles de dispersion et de dilution des nanoparticules (pour la DLS et la SP-ICP-MS) afin de préparer des dispersions à partir des échantillons en poudre adaptés aux différentes techniques, à l’optimisation des mesures et à la validation.

Les études de validation démontrent que le DLS est une technique précise pour déterminer le diamètre hydrodynamique des échantillons monodispersés de (nano) particules de TiO2 et de CeO2. La haute précision de cette technique est également démontrée pour les dispersions colloïdales de nanomatériaux en silice. La spectrométrie de masse à plasma inductif en mode ‹single particle› est une technique précise pour déterminer le diamètre sphérique équivalent en masse des (nano)particules de TiO2 et de CeO2 et leur distribution numérique. L’exactitude de cette technique ne peut pas encore être démontrée pour ces matériaux, car aucun matériau de référence certifié n’est disponible. Ces deux techniques doivent encore être validées pour tester leur aptitude à détecter et quantifier les (nano)particules de TiO2 et de CeO2 dans des matrices complexes telles que les aliments ou les produits de consommation afin de pouvoir développer des réglementations.

Sujets santé associés

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